UltimusPlus液剤ディスペンサーは、容易なセットアップと操作でカテーテル接着工程を効率化します

アプリケーションサクセスストーリー

世界中の医療機器製造において、品質と精度は重要な役割を担っており、厳しい規制基準のもと、厳格な検査に合格する必要があります。カテーテルも例外ではありません。

もともとカテーテルは、尿路から尿を排出するという単一の機能しか持っていませんでした。しかし、材料、設計技術、加工技術、製造能力などの進歩により、現在では尿道カテーテルから脳カテーテルまで、さまざまな医療機能に使用されるようになりました。

カテーテルが使用される機能に応じて、設計者は柔軟性、操縦性、大きなトルクや圧力に対応する能力など、多くの特性を考慮して開発する必要があります。

カテーテルの接着や組み立ては、その小さな形状や、ペン先ほどの大きさの領域にマイクロドットの接着剤を繰り返し塗布する必要があるため、非常に困難で面倒な工程となります。

ノードソンEFDのベンチトップ型液体ディスペンサーUltimusPlusは、ある医療機器メーカーの効率と精度を大幅に改善し、必要な規制基準を満たしながらカテーテル製造を世界最高水準に高めることに貢献しました。

使用液剤

• シアノアクリレート

使用条件

• カテーテルに一定量の材料を正確に塗布する。
• 硬化する前に素早く材料を処理し、分注する。
• 公差の厳しい場所への分注

これまでの工程

UltimusPlusを購入する前は、シアノアクリレートをスクイズボトルを使って手作業で塗布していました。そのため、カテーテル上の目的の場所にスクイズボトルを当て、文字通りスクイズして接着剤を関連するカテーテル部品に塗布していました。これは、開発チームにとって新しいアプリケーションでした。最初の段階では、カテーテル部品の接着にスクイズボトルを使い続ける予定でした。

前プロセスの課題

このプロセスを導入し始めたとき、開発チームはすぐに多くの課題に直面することに気づいた。

まず、シアノアクリレートのマテリアルハンドリングが面倒だったことです。スクイズボトルを使って接着剤を塗布するのは、一貫性がなく、非常に不正確なプロセスでした。

シアノアクリレートは湿気硬化型の接着剤であるため、ポッティングライフが非常に短い。そのため、チームがスクイズボトルを完全に空にする前に硬化が始まってしまうのです。そのため、材料を扱い、基板に塗布するまでの時間が非常に短くなってしまったのです。

2つ目の課題は、カテーテルに必要な部品を接着するために、適切な量の材料を塗ることができないことでした。スクイズボトルで塗布した液量を正確に測定することができなかったのです。また、液剤の塗布量の再現性を確保することもできませんでした。液剤の塗布に一貫性がないため、無駄が多く、材料費もかさみ、製造工程が制御不能に陥りました。

さらに、スクイズボトルを使って、公差の狭いディスペンスエリアに材料を塗布することは、大きな課題であることが判明しました。このカテーテルシステムは、シャフトの直径が0.052インチ（1.33mm）より小さかったのです。開発チームは、このような精密部品に速硬化性接着剤を塗布するために、より精密な方法を必要としていました。

ソリューション

• UltimusPlus液体ディスペンサー
• Optimum 27 ga SmoothFlow テーパーチップ
• Optimum クラスVIシリンジバレル

成果

UltimusPlusを導入したチームは、すぐに生産工程を改善することができました。タッチスクリーンによる直感的な操作で、UltimusPlusはセットアップを簡素化しました。

チームは、簡単かつ迅速に吐出パラメーターを設定・調整できるようになり、正しい位置に液体を塗布することに集中できるようになりました。

シリンジバレルに取り付けられた27gaのSmoothFlowテーパーチップは、高度に制御された液剤を正確に塗布することを可能にしました。シアノアクリレートのシリンジへの充填は、以前のハンドヘルドスクイズボトルによる方法よりはるかに簡単になりました。

分注プロセスが面倒になったり、測定不能になったりすることがなくなり、シリンジに充填された液剤がすぐに硬化することもなくなりました。小さなゲージのディスペンサーチップは、バルーンカテーテルの精密部品に無理なく分注することができました。UltimusPlusディスペンサーは、毎回正確な量の液剤を供給し、廃棄物やコストを削減します。

このディスペンサーは、開発チームの課題をすべて解決することができました。また、このディスペンサーが提供する以下のような多くの機能も、開発チームにとって有益なものでした：

• フルオペレーターロックアウト
  
  この機能は、多くのオペレーターが一日中ディスペンサーを使用するため、重要でした。オペレーターの完全ロックアウトにより、開発チームは、検証済みのディスペンサーパラメーターを変更される可能性なく設定することができるようになりました。これによって、すべての吐出が、検証済みの設定内で、前回の吐出と同じになるようになりました。



• ディスペンスログ
  
  この機能により、医療機器メーカーは、分注時間、分注圧力、真空度などの分注データを記録し、ダウンロードできるようになりました。各分注記は、使用した分注プログラムを特定し、日付/時間スタンプが押されるため、チームは分注情報がどの製造バッチに関連するかを簡単に特定することができます。このデータをCSVファイルにダウンロードすることで、製造工程の傾向を把握し、装置の機能に影響を与える可能性のある品質問題につながる異常の発見に役立てることができます。



• セルフキャリブレーション
  
  従来、ディスペンサーはソレノイドやレギュレーターを使用しており、そのほとんどが機械的なハードウェアであるため、ディスペンサーの表示設定がソレノイドやレギュレーターの内部性能に対して正しいことを確認するための校正が必要でした。UltimusPlusは、ディスペンサーごとにキャリブレーションを行う独自の技術を搭載している点が異なります。この技術により、例えばオペレーターが空気圧を10psiに設定した場合、10psiの圧力が発生し、シリンジバレルに供給されることになります。
  
  この機能により、医療機器メーカーは、ディスペンサーを第三者が校正している間のダウンタイムをなくし、セットアップ時間を短縮することができました。また、校正にかかる費用も不要になります。また、この自己校正機能により、ファーストショットの精度が確保され、手直しやスクラップを減らし、より高品質なカテーテルの製造に貢献しました。ファーストショット精度とは、最初から最後まで、分注された液体が検証され、校正されることで、最高のプロセス制御が可能になることを意味します。
  
  

開発チームはUltimusPlusで大きな成功を収めたので、オプションで本機と互換性のあるバーコードスキャナを購入する予定です。これにより、組立ラインを通過する部品をスキャンすると、その部品の吐出パラメータが自動的にディスペンサーに読み込まれるようになります。

バーコードスキャナーを使用することで、ディスペンサーのプログラミングの手間を省くことができ、毎回、有効なパラメーターに合わせたディスペンサーのセットアップを確実に行うことができます。また、オペレーターは、アプリケーションに必要な液剤を毎回、より正確で再現性のある量だけ塗布することができます。

ノードソンEFDは、カテーテルやその他の救命器具など、医療用アプリケーションのあらゆる要件を満たすお手伝いをします。ご質問があれば、遠慮なく [email protected] までご連絡ください。

アーメド・カーンについて

Ahmed Khanは、ノードソンEFDの精密液剤塗布およびオートメーション部門のグローバル・プロダクト・マネージャーです。顧客に提案とソリューションを提供し、初期システム統合を支援する。Ahmedは、13年にわたる液剤塗布の経験があります。2013年にノードソンEFDに入社し、イギリスを拠点としています。